KR20110012003A - 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치는 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수에 대해, 내부의 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용하여 제1 자가 논리 시험을 수행하는 비교 논리 프로세서; 내부의 제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 프로세서로부터의 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행하는 동시 논리 프로세서; 및 상기 제1 및 제2 자가 논리 시험 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 자동시험 및 연계 프로세서를 포함한다.
Figure P1020090069515
디지털 원자로 보호 계통, 자가 논리 시험, 비교 논리 프로세서, 동시 논리 프로세서, 자동시험 및 연계 프로세서, 건전성 판단

Description

디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법{SELF LOGIC TESTING DEVICE AND METHOD OF DIGITAL REACTOR PROTECTION SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법에 관한 것이다.
원자력 발전소는 보통 100개 이상의 개별적인 기능을 가진 계통(system)으로 구성된다. 이들 계통은 크게, 원자로를 중심으로 한 핵 증기 공급계통(NSSS: Nuclear Steam Supply System), 증기를 발전기로 전달하는 2차 순환냉각계통, 상기 2차 순환냉각계통으로부터 증기를 공급 받아 발전기를 돌리는 터빈 발전기 계통, 및 기타 부수설비로 구분된다. 현재 한국 원자력발전소의 주종을 이루고 있는 가압 경수로형 발전소를 살펴보면 원자로를 중심으로 한 1차 계통과, 증기발생기, 터빈, 발전기 및 복수기를 포함하는 2차 계통과, 사고에 대비한 공학적 안전설비계통과, 송배전계통과, 계측제어계통, 및 기타 보조계통들로 구성되어 있다.
원자력 발전소의 운전을 수행하면서 각 계통의 건전성을 감시하기 위해서는, 여러 종류의 센서를 원자로 계통에 설치하고, 상기 센서로부터 입력되는 신호를 감시하여 원자력 발전소의 상태를 파악해야 한다. 이때, 원자력 발전소 운전 중 원자로의 안전에 영향을 미치는 계통의 이상이나 핵증기 공급계통내의 냉각 기능의 이상이 발생하는 경우, 이러한 이상 상태를 감지하여 제어봉 낙하에 의한 원자로 정지기능을 개시하고, 공학적 안전설비작동계통을 구동하여 원자로를 냉각시켜야 하며, 이러한 과정을 실질적으로 수행하는 것이 원자로 보호계통이다.
원자로 보호계통은 원자로 보호 기능을 수행함으로써, 원자력 발전소에 사고가 발생하더라도 원자력 발전소를 안전한 상태로 유지하고, 방사선 및 방사능 물질이 외부로 누출되지 않도록 하는 기능을 한다. 따라서 원자로 보호계통은 원자력 발전소의 안전성 및 신뢰성에 가장 중요한 역할을 담당하는 계통이라 할 수 있다.
발전소 현장에 대한 원자로 보호계통의 최적한 적용을 위해서는, 높은 신뢰도 및 높은 정밀성을 갖는 원자로 보호계통을 구현하여야 하고, 또한 원자로 보호계통 내부 및 외부에서 사소한 고장이 발생하더라도 원자로를 정지시키는 기능에 지장이 없어야 한다.
이를 위하여 원자력 발전소는 보통 복수개(일반적으로 4개)의 채널로 원자로 보호계통을 구성한다. 채널이 4개로 구현되는 경우, 상기 4개의 채널은 각기 그 채널에 속한 센서 혹은 기기로부터 플랜트의 상태 신호를 받아 원자로 정지 혹은 안전기기 작동조건을 판단하고 있고, 원자로 보호계통은 4개의 채널 중 2개 이상의 채널로부터의 판단 결과를 고려하여 설정된 조건이 만족되면 원자로를 정지하거나 안전기기를 작동하도록 작동신호를 발생한다.
현재까지 국내에서 개발 운영되는 원자로보호계통(또는 발전소보호계통)은 아날로그형과 디지털형으로 나뉜다. 디지털형 원자로보호계통은 울진5,6호기 이후의 원자력발전소에 채택되고 있으며, 그 이전에는 모두 아날로그형 원자로보호계통이다. 아날로그형 원자로 보호계통의 경우 온라인 시험이나 진단은 존재하지 않아 계통 건전성 점검은 운전원/보수요원에 의해 수동시험을 통하여 주기적으로 이루어지는 주기적 건전성시험에 의존하고 있다.
디지털형 원자로보호계통(울진5,6, 신고리1,2 호기)의 경우에는 온라인으로 수행되는 시험 및 진단개념은 하드웨어 자가진단과 피동시험 (Passive Test) 을 포함한다. 하드웨어 자가진단은 디지털 장치에서 흔히 사용되는 하드웨어의 건전성을 자체적으로 점검하는 기능이며, 피동시험은 시험설비(자동시험 및 연계프로세서) 에서의 시헙입력없이 자동시험 및 연계프로세서가 복수의 안전필수 프로세서(비교논리프로세서 및 동시논리프로세서) 로부터 안전필수 논리에 입력되는 입력값(공정값 등)과 논리출력값(트립상태 등)을 받아 상호비교하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하나 안전필수 프로세서의 제어논리 내부의 건전성을 점검하지 못하는 한계를 지니고 있어 논리시험수단으로 활용할 수는 없다.
기존의 안전필수 논리의 시험은 수동개시자동시험이나 자동주기시험으로 이루어지며, 이러한 시험의 공통점은 시험설비의 시험명령, 시험입력이 선행되어야 하고, 채널간 또는 그룹간에 동시시험이 금지되어야 하는 등 연계 및 연동신호가 복잡한 단점을 지님과 동시에, 시험설비의 높은 품질유지와 시험신호로 인한 안전필수기능의 영향이 없음을 증명해야 하는 등의 난제가 존재한다.
본 발명의 일 실시예는 디지털 원자로 보호 계통의 안전 필수 논리가 온라인으로 항상 자동 점검될 수 있도록 하여, 시험 설비와 안전 필수 제어기의 연계를 최소화하고 복잡한 시험 조건을 단순화시키며, 안전 필수 기능에 대한 외부의 영향을 배제할 수 있는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 디지털 원자로 보호 계통의 운전 중, 연속적인 온라인 상태 비교 기능의 한계를 보완하여, 안전 필수 논리까지 시험할 수 있는 연속 온라인 자가 논리 시험을 수행함으로써, 디지털 시스템의 논리 결함을 조기에 발견하여 디지털 원자로 보호 계통의 신뢰성 및 가동성을 증대시킬 수 있는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 자가 논리 시험 프로세서가 시험 결과를 스스로 판단하는 것을 배제하고, 타 프로세서에 의해 객관적으로 자가 논리 시험 결과가 제대로 이루어졌는지 판단함으로써, 오류가 있는 자가 시험 프로세서에 의한 잘못된 자가 논리 시험 결과로 인한 운전원 혼란을 방지할 수 있는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치는 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수에 대해, 내부의 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용하여 제1 자가 논리 시험을 수행하는 비교 논리 프로세서; 내부의 제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 프로세서로부터의 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행하는 동시 논리 프로세서; 및 상기 제1 및 제2 자가 논리 시험 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 자동시험 및 연계 프로세서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법은 비교 논리 프로세서에서, 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수에 대해, 내부의 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용하여 제1 자가 논리 시험을 수행하는 단계; 동시 논리 프로세서에서, 내부의 제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 프로세서로부터의 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행하는 단계; 및 자동시험 및 연계 프로세서에서, 상기 제1 및 제2 자가 논리 시험 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디지털 원자로 보호 계통의 안전 필수 논리가 온라인으로 항상 자동 점검될 수 있도록 하여, 시험 설비와 안전 필수 제어기의 연계를 최소화하고 복잡한 시험 조건을 단순화시키며, 안전 필수 기능에 대한 외부의 영향을 배제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디지털 원자로 보호 계통의 운전 중, 연속적인 온라인 상태 비교 기능의 한계를 보완하여, 안전 필수 논리까지 시험할 수 있는 연속 온라인 자가 논리 시험을 수행함으로써, 디지털 시스템의 논리 결함을 조기에 발견하여 디지털 원자로 보호 계통의 신뢰성 및 가동성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자가 논리 시험 프로세서가 시험 결과를 스스로 판단하는 것을 배제하고, 타 프로세서에 의해 객관적으로 자가 논리 시험 결과가 제대로 이루어졌는지 판단함으로써, 오류가 있는 자가 시험 프로세서에 의한 잘못된 자가 논리 시험 결과로 인한 운전원 혼란을 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치를 대략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치(100)는 비교 논리 프로세서(110), 동시 논리 프로세서(120), 및 자동시험 및 연계 프로세서(130)를 포함한다.
비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)는 안전 필수 제어 경로 내에 존재할 수 있다. 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)는 안전 필수 제어 경로 밖에 있는 외부의 시험 설비의 시험 명령 없이, 자체적으로 자가 논리를 시험할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 시험 설비와 안전 필수 제어기의 연계를 최소화하고, 안전 필수 기능에 대한 외부의 영향을 배제할 수 있으며, 온라인 시험 수행을 통해 안전 필수 논리의 결함을 실시간으로 찾을 수 있다.
비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)는 디지털 원자로 보호 계통 본연의 실제 트립 논리에 영향을 주기 않게, 독립적으로 자체 시험 데이터를 안전 필수 논리에 입력하여 안전 필수 논리의 결과값인 시험 결과값은 물론 자체 시험 입력값을 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 동시에 전달할 수 있다.
비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)는 상기 시험 결과값을 박동 신호, 기기 진단 결과와 함께 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 전달할 수 있다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 상기 시험 결과값, 박동 신호, 기기 진단 결과 등을 이용하여 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 경우, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 건전성 이상 경보를 발전소 요원에게 제공하기 위해 캐비닛 운전원 모듈(140)에 전달할 수 있다. 반면, 상기 판단 결과, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 없는 경우, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 건전성에 이상이 없음을 나타내는 건전성 이상무 신호를, 발전소 요원에게 제공하기 위해 캐비닛 운전원 모듈(140)에 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치를 상세히 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 비교 논리 프로세서(110)는 프로세서 스캔 시간마다 한 번은 실제 비교 논리를, 다른 한번은 자가 시험 논리를 반복 수행함으로써 한 스캔 내에 시험 논리와 실제 논리가 연관되게 될 가능성을 차단할 수 있다.
비교 논리 프로세서(110)는 시험 스캔(자가 시험 논리와 연관된 스캔)일 경우, 자체의 시험 메모리 영역인 제1 시험 메모리 영역에 내장된, 공정 변수 각각에 대한 다 단계의 시험 입력값을 바이스테이블(bistable) 논리(에 입력하여, 각 단계별로 시험 결과값의 트립 상태 여부를 점검한다. 여기서, 각 단계의 시험 입력값 은 각 시험 입력값이 인가될 경우 트립 상태인지 아닌지 여부가 미리 정해져 있다. 또한, 상기 공정 변수는 공정 센서(210)로부터 입력되는 값으로서, 그 각각의 값이 상기 각 단계의 시험 입력값과 대응되며, 상기 각 단계의 시험 입력값은 앞서 설명한 바와 같이 제1 시험 메모리 영역에 저장된다.
비교 논리 프로세서(110)에서 처리하는 공정 변수에 대한 각 단계의 시험 입력값은 다음의 예상 트립 상태를 포함할 수 있다. 이에 대해 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 참고로, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 각 단계별 시험 입력값에 대응하는 시험 결과값의 트립 상태 여부를 예측하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 비교 논리 프로세서는 시험할 공정 변수에 대해 다단계의 시험 입력값을 제공할 수 있다. 상승형 트립 변수(공정 변수)에 대해 각 단계별 시험 입력값 중 1, 10단계 시험 입력값은 예비 트립 설정치 이하값으로, 예상 시험 결과값은 비트립 상태이다. 또한, 2, 3, 7단계 시험 입력값은 예비 트립 설정치 이상, 트립 설정치 이하의 값으로서, 예상 시험 결과값은 예비 트립 상태이다. 또한, 4, 5단계의 시험 입력값은 트립 설정치 이상 값으로, 예상 시험 결과값은 트립 상태이다. 그리고, 6단계 시험 입력값은 트립 설정치 이상의 값이나 트립 히스테리시 값 이내로서 트립 상태가 아니며, 이 시험 입력값은 히스테리시스 논리가 제대로 작동되는지 시험되게 된다. 그리고, 9단계 시험 입력값은 예비 트립 설정치 이상의 값이나 트립 히스테리시 값 이내로서 트립 상태가 아니며, 이 시험 입력값은 히스테리시스 논리가 제대로 작동되는지 시험되게 된다. 마지막으로, 8, 11단 계 시험 입력값은 히스테리시스가 적용된 트립 설정치/예비 트립 설정치값을 주어 트립 상태가 출력되는지 시험하게 된다. 하강형 트립 변수(공정 변수)도 이와 유사한 단계로 시험된다.
다시 도 2를 참조하면, 비교 논리 프로세서(110)는 자가 논리 시험 결과를 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 통신망을 통해 전달한다. 이때, 비교 논리 프로세서(110)는 시험 결과값 이외에도, 제1 시험 메모리 영역에 저장된 시험 입력값과, 하드웨어, 운영체계, 응용 프로그램 및 통신 모듈의 자가 진단 정보(기기 진단 결과), 그리고 자신의 박동 신호를 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 전달할 수 있다.
동시 논리 프로세서(120)는 자체의 시험 메모리 영역인 제2 시험 메모리 영역에 내장된, 공정 트립 변수(공정 변수) 각각에 대한 다단계의 시험 입력값을 자체 안전 필수 논리(230)에 입력하여, 각 시험 단계의 2/4 논리 및 개시 논리를 점검할 수 있다. 여기서, 각 단계의 시험 입력값은 4개 채널의 비교 논리 프로세서(110)의 예상 출력값들의 조합으로 이루어진 값일 수 있다. 또한, 상기 공정 트립 변수는 공정 센서(210)로부터 입력된 공정 변수에 대한, 비교 논리 프로세서(110)의 출력값(비교 논리 결과값)을 가리킬 수 있다.
동시 논리 프로세서(120)는 자가 논리 시험 결과(기기 진단 결과)를 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 통신망을 통해 전달한다. 이때, 동시 논리 프로세서(120)는 시험 결과값 이외에도, 자체 내장된 자체 시험 입력값과, 하드웨어, 운영체계, 응용 프로그램 및 통신 모듈의 자가 진단 정보, 그리고 자신의 박동 신호 를 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 전달할 수 있다.
동시 논리 프로세서(120)는 자체 시험 입력값과, 비교 논리 프로세서(110)로부터 전송된 비교 논리 결과값을 피동적 OR 논리를 수행한 뒤, 2/4 보팅 논리를 수행하여, 2/4 보팅 논리 결과를 트립 개시 논리에 입력할 수 있다. 그러나, 자가 논리 시험 중인 경우, 동시 논리 프로세서(120)는 상기 2/4 보팅 논리 결과의 개시 회로(240)로의 출력을 차단(disable)할 수 있다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 논리 시험 시, 안전 필수 논리를 수행하는 비교 논리 프로세서(110)와 동시 논리 프로세서(120)에 어떠한 시험 명령 신호나, 시험 입력 데이터도 제공하지 않는다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 수행한 자가 논리 시험 결과를 이용하여 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자동 논리에 대한 건전성을 확인할 수 있다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 상기 자가 논리 시험 결과의 강인한 판정을 위해, 우선적으로 자가 논리 시험을 수행한 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 건전한지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 자체 진단한 자가 논리 시험 결과와, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 제공하는 박동 신호의 건전성 여부, 그리고 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 자가 논리 시험에 사용한 자체 시험 데이터(시험 입력 값)의 건전성 여부 등을 이용하여, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)에 대한 건전성을 확인할 수 있다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 논리 시험 결과에 이상이 있을 경우, 상기 자가 논리 시험 결과는 무시하고, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈(140)에 제공할 수 있다. 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 진단은 입출력카드, 운영체계, 응용 프로그램, 백플레인 버스, 통신 장치 등에 대한 진단 데이터 등을 포함하나, 진단 명세는 플랫폼의 특성에 따라 달라질 수 있다.자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)에서 전송한 박동 신호를 감시하여, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 건전한지 여부를 확인할 수 있다. 박동 신호 감시 논리는 일정 횟수의 박동 신호가 변하지 않거나, 갱신된 박동 신호와 이전 박동 신호의 차가 예상값(기준값)을 벗어날 경우, 비교 논리 프로세서(110)의 건전성에 이상이 있는 것으로 판정할 수 있다.
자동시험 및 연계 프로세서(130)는 상기와 같은 방법들로 점검한 결과, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 건전성에 이상이 없다고 판명될 경우, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 자가 논리 시험에 대한 최종 판정을 수행할 수 있다.
우선, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)가 자가 논리 시험에서 입력으로 사용한 시험 데이터(시험 입력 값)가 건전한지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 자가 논리 시험에 사용되는 시험 데이터는 설계 및 구현 시에 기 정해진 값이기 때문에 상수이다. 따라서, 자동시험 및 연계 프로세서(130)에 내장된 시험 입력값과, 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)에 내장된 시험 입력값은 동일하여야 하며, 상기 시험 입력값들이 동일하지 않을 경우, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120), 또는 통신 장치가 건전하지 않은 것으로 판명할 수 있다.
하지만, 상기 시험 입력값들이 서로 일치할 경우에는, 다음 단계로 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 비교 논리 프로세서(110) 및 동시 논리 프로세서(120)의 시험 결과값과, 자체적으로 예측한 시험 예측 결과값을 비교할 수 있다.
상기 비교 결과, 상기 시험 결과값과 상기 시험 예측 결과값이 일치할 경우, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 시험 결과 이상없음을 나타내는 신호(건전성 이상무 신호)와, 각 공정 변수의 상세 시험 결과를 캐비닛 운전원 모듈(140)에 전달할 수 있다. 한편, 상기 시험 결과값과 상기 시험 예측 결과값이 불일치할 경우, 자동시험 및 연계 프로세서(130)는 시험 이상 신호(건전성 이상 경보)와 함께 각 공정 변수의 상세 시험 결과를 캐비닛 운전원 모듈(140)에 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 여기서, 상기 자가 논리 시험 방법은 도 1 및 도 2의 디지털 원자롸 보호 계통의 자가 논리 시험 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 단계(401)에서 비교 논리 프로세서는 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수(공정 입력 데이터)에 대해, 내부의 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용하여 제1 자가 논리 시험을 수행할 수 있다.
즉, 상기 비교 논리 프로세서는 상기 공정 변수(공정 입력 데이터) 각각에 대한, 다단계의 상기 제1 시험 입력값을 바이스테이블 논리에 입력하여, 상기 각 단계의 제1 시험 입력값에 대응하는 제1 시험 결과값를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 비교 논리 프로세서는 상기 생성된 제1 시험 결과값의 트립 상태 여부를 점검하여 상기 제1 자가 논리 시험을 수행할 수 있다.
상기 비교 논리 프로세서는 프로세서 스캔 시간마다 상기 제1 자가 논리 시험과 비교 논리를 번갈아 수행할 수 있다.
다음으로, 단계(402)에서 동시 논리 프로세서는 내부의 제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 프로세서로부터의 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행할 수 있다.
즉, 상기 동시 논리 프로세서는 상기 비교 논리 결과값(공정 출력 데이터)과, 상기 비교 논리 결과값 각각에 대한 다단계의 상기 제2 시험 입력값을 피동적 OR 논리 연산할 수 있다. 그리고, 상기 동시 논리 프로세서는 상기 연산 결과에 대해 2/4 보팅 논리 및 트립 개시 논리를 수행하여 상기 각 단계의 2/4 논리 및 트립 개시 논리를 점검함으로써, 상기 제2 자가 논리 시험을 수행할 수 있다.
상기 동시 논리 프로세서는 상기 제1 자가 논리 시험이 수행중인 경우, 2/4 보팅 논리 결과를 개시 회로로 출력하는 것을 차단할 수 있다.
다음으로, 단계(403)에서 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 제1 및 제2 자가 논리 시험 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 건전성에 이상이 있는 경우(404의 "예" 방향), 단계(412)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈에 제공할 수 있다. 반면 상기 판단 결과, 건전성에 이상이 없는 경우(404의 "아니오" 방향), 단계(405)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서로부터의 박동 신호를 더 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 비교 논리 프로세서로부터의 박동 신호(제1 박동 신호)가 일정 횟수 동안 변하지 않거나, 상기 제1 박동 신호의 갱신값과 상기 제1 박동 신호의 갱신 이전값의 차가 기준값을 벗어나는 경우, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 동시 논리 프로세서로부터의 박동 신호(제2 박동 신호)가 일정 횟수 동안 변하지 않거나, 상기 제2 박동 신호의 갱신값과 상기 제2 박동 신호의 갱신 이전값의 차가 기준값을 벗어나는 경우, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 건전성에 이상이 있는 경우(406의 "예" 방향), 단계(412) 에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈에 제공할 수 있다. 반면 상기 판단 결과, 건전성에 이상이 없는 경우(406의 "아니오" 방향), 단계(407)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 비교 논리 프로세서의 시험 입력값(제1 시험 입력값)과, 상기 동시 논리 프로세서의 시험 입력값(제2 시험 입력값)을 자동시험 및 연계 프로세서의 시험 입력값(제3 시험 입력값)과 비교하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 제1 시험 입력값과, 내부의 제3 시험 메모리 영역에 저장된 상기 제3 시험 입력값이 일치하지 않는 경우, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 제2 시험 입력값과, 상기 제3 시험 입력값이 일치하지 않는 경우, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 건전성에 이상이 있는 경우(408의 "예" 방향), 단계(412)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈에 제공할 수 있다. 반면 상기 판단 결과, 건전성에 이상이 없는 경우(408의 "아니오" 방향), 단계(409)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 비교 논리 프로세서의 시험 결과값(제1 시험 결과값)과 상기 동시 논리 프로세서의 시험 결과값(제2 시험 결과값)을, 자체적으로 예측한 값인 제3 시험 결과 예측값과 비교하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서에 대한 건전성 이상 유무를 판단할 수 있다.
즉, 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 상기 제1 시험 결과값과 상기 제2 시험 결과값이 상기 제3 시험 결과값과 일치하지 않는 경우, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 건전성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 건전성에 이상이 있는 경우(410의 "예" 방향), 단계(412)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈에 제공할 수 있다. 반면 상기 판단 결과, 건전성에 이상이 없는 경우(410의 "아니오" 방향), 단계(411)에서 상기 자동시험 및 연계 프로세서는 건전성 이상무 신호를 캐비닛 운전원 모듈에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치를 대략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치를 상세히 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 각 단계별 시험 입력값에 대응하는 시험 결과값의 트립 상태 여부를 예측하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치
110: 비교 논리 프로세서
120: 동시 논리 프로세서
130: 자동시험 및 연계 프로세서
140: 캐비닛 운전 모듈

Claims (17)

  1. 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수에 대해, 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용한 제1 자가 논리 시험과, 비교 논리를 수행하는 비교 논리 프로세서;
    제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 시험에 따른 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행하는 동시 논리 프로세서; 및
    상기 제1 자가 논리 시험에 따른 결과 및 상기 제2 자가 논리 시험에 따른 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 자동시험 및 연계 프로세서
    를 포함하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교 논리 프로세서는,
    상기 공정 변수 각각에 대한 상기 제1 시험 입력값을 바이스테이블 논리에 입력하여 다수의 제1 시험 결과값를 생성하고,
    상기 생성된 제1 시험 결과값의 트립 상태 여부를 점검하여 상기 제1 자가 논리 시험을 수행하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비교 논리 프로세서는,
    프로세서 스캔 시간마다 상기 제1 자가 논리 시험과 상기 비교 논리를 번갈아 수행하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동시 논리 프로세서는,
    상기 비교 논리 결과값과, 상기 비교 논리 결과값 각각에 대한 상기 제2 시험 입력값을 피동적 OR 논리 연산하고,
    상기 피동적 OR 논리 연산 결과에 대해 2/4 보팅 논리 및 트립 개시 논리를 점검함으로써 상기 제2 자가 논리 시험을 수행하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동시 논리 프로세서는,
    상기 제1 자가 논리 시험이 수행중인 경우, 2/4 보팅 논리 결과를 개시 회로로 출력하는 것을 차단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 제1 시험 입력값에 대응하는 제1 시험 결과값 및 상기 제2 시험 입력값에 대응하는 제2 시험 결과값을, 자체의 시험 결과 예측값과 비교하고,
    상기 비교 결과에 따라 상기 건전성에 대한 이상 유무를 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 비교 논리 프로세서로부터의 제1 박동 신호를 더 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하고,
    상기 동시 논리 프로세서로부터의 제2 박동 신호를 더 이용하여, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 제1 박동 신호가 일정 횟수 동안 변하지 않거나, 상기 제1 박동 신호의 갱신값과 상기 제1 박동 신호의 갱신 이전값의 차가 기준값을 벗어나는 경우, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단하고,
    상기 제2 박동 신호가 일정 횟수 동안 변하지 않거나, 상기 제2 박동 신호 의 갱신값과 상기 제2 박동 신호의 갱신 이전값의 차가 기준값을 벗어나는 경우, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 제1 시험 입력값을 더 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하고,
    상기 제2 시험 입력값을 더 이용하여, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 제1 시험 입력값과, 내부의 제3 시험 메모리 영역에 저장된 제3 시험 입력값이 일치하지 않는 경우, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단하고,
    상기 제2 시험 입력값과, 상기 제3 시험 입력값이 일치하지 않는 경우, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성에 이상이 있는 것으로 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 건전성에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 건전성 이상 경보를 캐비닛 운전원 모듈에 제공하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  12. 비교 논리 프로세서에서, 공정 센서로부터 입력되는 공정 변수에 대해, 내부의 제1 시험 메모리 영역에 저장된 제1 시험 입력값을 이용하여 제1 자가 논리 시험을 수행하는 단계;
    동시 논리 프로세서에서, 내부의 제2 시험 메모리 영역에 저장된 제2 시험 입력값과, 상기 비교 논리 프로세서로부터의 비교 논리 결과값을 이용하여 제2 자가 논리 시험을 수행하는 단계; 및
    자동시험 및 연계 프로세서에서, 상기 제1 및 제2 자가 논리 시험 결과를 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서 및 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 단계
    를 포함하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 자가 논리 시험을 수행하는 단계는,
    상기 공정 변수 각각에 대한, 다단계의 상기 제1 시험 입력값을 바이스테이 블 논리에 입력하여, 상기 각 단계의 제1 시험 입력값에 대응하는 제1 시험 결과값를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제1 시험 결과값의 트립 상태 여부를 점검하여 상기 제1 자가 논리 시험을 수행하는 단계
    를 포함하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 자가 논리 시험을 수행하는 단계는,
    상기 비교 논리 결과값과, 상기 비교 논리 결과값 각각에 대한 다단계의 상기 제2 시험 입력값을 피동적 OR 논리 연산하는 단계; 및
    상기 연산 결과에 대해 2/4 보팅 논리 및 트립 개시 논리를 수행하여 상기 각 단계의 2/4 논리 및 트립 개시 논리를 점검함으로써 상기 제2 자가 논리 시험을 수행하는 단계
    를 포함하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 비교 논리 프로세서로부터의 제1 박동 신호를 더 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하고,
    상기 동시 논리 프로세서로부터의 제2 박동 신호를 더 이용하여, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 자동시험 및 연계 프로세서는,
    상기 제1 시험 입력값을 더 이용하여, 상기 비교 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하고,
    상기 제2 시험 입력값을 더 이용하여, 상기 동시 논리 프로세서의 자가 진단에 대한 건전성의 이상 유무를 판단하는 디지털 원자로 보호 계통의 자가 논리 시험 장치.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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